資源描述：
《微納衛(wèi)星姿態(tài)機動的變論域模糊PID控制.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第38卷第3期2017年3月自動化儀表PROCESSAUTOMA7Ⅱ0NINSTRUMENT枷0NV01．38No．3Mar．2017微納衛(wèi)星姿態(tài)機動的變論域模糊PID控制張悅，林都，鮮浩，林云海(中北大學(xué)計算機與控制工程學(xué)院，山西太原030051)摘要：為了簡化計算，滿足實時處理的要求，建立了微納衛(wèi)星的姿態(tài)角動力學(xué)模型，并應(yīng)用歐拉角參數(shù)描述運動學(xué)模型。針對微納衛(wèi)星系統(tǒng)的時變、環(huán)境外力矩干擾等因素，同時考慮到系統(tǒng)參數(shù)不確定性問題，設(shè)計了變論域模糊PID控制律的姿態(tài)控制器。不考慮解耦運算，分析了控制器的動
2、態(tài)變化參數(shù)對姿態(tài)穩(wěn)定控制性能的影響。基于MA?。瓵B／SIMuuNK對該系統(tǒng)進行了仿真驗證。仿真結(jié)果表明，在衛(wèi)星姿態(tài)控制方面，該控制方法具有穩(wěn)定性好、響應(yīng)快速、系統(tǒng)超調(diào)量小的特點，能夠使微納衛(wèi)星完成對目標(biāo)姿態(tài)的機動控制，實現(xiàn)對系統(tǒng)姿態(tài)的有效控制。關(guān)鍵詞：模糊控制；PID控制；航天技術(shù)；微納衛(wèi)星；高斯分析；變論域；仿真中圖分類號：TH7；．IP27文獻標(biāo)志碼：ADOI：lO．16086／j．clll【i．issnlO∞一0380．201703001VariableUniVerseF眥zyPIDContro
3、lforAttitudeMa眥uverofN鋤osatZHANGYue，LINDu，ⅪANHao，LlNYuI出ai(schoolofco瑚puterandcontmlEn舀neering，NonIIu面versityofChiIla，TaiyIlan03005l，chiM)Ak由國ct：lnordertosimpl證．ytllecalculationaIldsati啊tlIerequirementofreal—timeprocessiI蟮，theattitudeaIldedyllaIIlicsmode
4、lofn鋤osatisestabli8hed，蚰dthekinematics舢delisdescribedbyusir培Euler戤蝎leparameters．AilIlingatmetimeVarying肌den訪ro啪entextemaltorquedisturbaIlces，andconsideringtlleuncertaintyoft壬lesystemp盯眥eters，theattitudecontrollerofvaIiableu11iversefuzzyPIDcontrolhasbeend
5、esigned；witlloutconsideringmedeC0uplingcalculation-tlleinnuenceofmedynalllicV“ationp舢etersoftllecontmllerontllestablycontrolped’oⅡnanceofattitude．Thesimulationandve商cat主onofthesy8temarec刪edoutbasedonMaⅡa1)／8imulink．Thesimulationresllltsver坶tllecon．ectlle
6、ss，inat【itudecontr{ol0ftllesatellite，tlliscontIDlme廿10dfeatllre8goodstability，f氛responseandsma：Uover8h00t；make8nan08atcompletetlletargetamtudemaneuver，andachievetlledfectivecontml0fthesystematicattitude．Keywords：Fuz巧control；PlDcon州；A肋瑚auticaltecIlnolo影；N
7、鋤osat；Gaussiandist曲Injon；VaIiableuniverse；SiⅡIul撕onO引言隨著航天技術(shù)的高速發(fā)展，衛(wèi)星在現(xiàn)代通信、國防建設(shè)和科技研究等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。微納衛(wèi)星以其質(zhì)量輕、體積小、技術(shù)新、制造周期短等特點，在航天任務(wù)中得到了廣泛的應(yīng)用。微納衛(wèi)星控制的關(guān)鍵技術(shù)之一是姿態(tài)控制系統(tǒng)設(shè)計，國內(nèi)外很多學(xué)者在這方面開展了大量研究，并取得了一系列成果¨。8一。因此，設(shè)計有效的控制策略以實現(xiàn)對微納衛(wèi)星的姿態(tài)控制，已成為航天領(lǐng)域廣泛關(guān)注的熱門課題。經(jīng)典PID控制律具有穩(wěn)定性好、
8、算法成熟、控制參數(shù)相互獨立等優(yōu)點，長久以來被認為是理想的控制策略。但是在實際應(yīng)用中，衛(wèi)星姿態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)具有非線性、強耦合等特性。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)或者外部環(huán)境發(fā)生變化時，PID控制律對于非線性、不確定的復(fù)雜系統(tǒng)難以達到理想的控制效果H“]。文獻[6]應(yīng)用非線性控制模塊實現(xiàn)姿態(tài)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計，文獻[7]基于遺傳算法實現(xiàn)算法參數(shù)調(diào)節(jié)。盡管以上方法可以達到控制目的，但是在一定程度上計算相對復(fù)雜，無法滿足實時處理的要求。本文將模糊規(guī)則和PID調(diào)節(jié)相結(jié)合
